Soal dan Pembahasan - Blog Fisika Pak Teguh Pekalongan

ARSIP SOAL UJIAN NASIONAL FISIKA (BESERA PEMBAHASANNYA)

TAHUN 1999

BAGIAN KEARSIPAN SMA DWIJA PRAJA PEKALONGAN JALAN SRIWIJAYA NO. 7 TELP (0285) 426185)

Ebtanas /Fisika/Tahun 1990

1 . Besaran berikut ini yang dimensinya sama dengan dimensi besaran berat adalah ........ A . momentum D . energi B . impuls E . gaya C . daya Kunci : E Penyelesaian : Dimensi berat : W = m.g W = [ M L T -2 ] Dimensi gaya : F = m.a -2 F=[MLT ]

2 . Sebuah rakit menyeberangi sungai dengan kecepatan (v) tegak lurus terhadap arah arus. Kecepatan arus sungai 0,3 m/s dan lebarnya 60 m. Agar rakit mencapai seberang dalam waktu 150 sekon maka nilai v adalah ........ A . 0,1 m/s D . 0,5 m/s B . 0,25 m/s E . 0,6 m/s C . 0 4 m/s Kunci : D Penyelesaian : S = Vp . t 60 = Vp . 150

3 . Di antara pernyataan berikut ini : (1) kecepatan sudut tetap, kecepatan linear berubah (2) kecepatan sudut dan kecepatan linear tetap (3) kecepatan sudut dan kecepatan linear berubah beraturan yang berlaku pada gerak melingkar beraturan adalah ........ A . (1) saja D . (2) dan (3) B . (1) dan (2) E . (3) saja C . (2) saja Ebtanas/Fisika/Tahun 1999

1

Kunci : C Penyelesaian : Syarat GMB,w tetap, karena jari-jari dari suatu gerak melingkar selalu tetap, maka dilihat dari rumus v =w . R sehingga v juga tetap. 4 . Besar gaya gravitasi antara dua buah benda yang saling berinteraksi adalah ........ A . berbanding terbalik dengan massa salah satu benda B . berbanding terbalik dengan massa masing-masing benda C . berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda D . sebanding dengan jarak kedua benda E . sebanding dengan kuadrat jarak kedua benda Kunci : C Penyelesaian :

5 . Diantara kasus-kasus berikut : (1) busur panah yang diregangkan (2) bola dilempar ke atas (3) besi dipanaskan Energi potensial terdapat pada benda dalam kasus ........ D . (2) dan (3) A . (1) saja E . (3) saja B . (1) dan (2) C . (2) saja Kunci : C Penyelesaian : Energi potensial berhubungan dengan ketinggian suatu benda jadi jawaban yang benar adalah bola dilempar ke atas. 6 . Dalam suatu permainan sepakbola, seorang pemain melakukan tendangan penalti. Tepat setelah ditendang bola melambung dengan kecepatan 50 m/s. Bila gaya tendangan 250 N dan sepatu pemain menyentuh bola selama 0,3 sekon maka massa bola tersebut adalah........ D . 2,0 kg A . 1,2 kg E . 2,5 kg B . 1,5 kg C . 1,8 kg Kunci : B Penyelesaian :

F. t = m . V2 - m . V1 250 . 0,3 = m (50 - 0) 75 = 50 m m = 1,5 kg 7 . Hubungan antara gaya (F) dengan pertambahan panjang (x) F (N) pegas digambarkan oleh grafik di bawah ini .

Ebtanas/Fisika/Tahun 1999

2

Energi potensial pegas saat direnggangkan sehingga panjangnya bertambah 5 cm adalah 0,5 joule. Gaya F yang bekerja pada pegas tersebut adalah ........ A. 5N D . 20 N B . 10 N E . 25 N C . 15 N Kunci : D Penyelesaian :

8 . Sepotong kaca di udara memiliki berat 25,0 N. Jika dimasukkan ke dalam air beratnya menjadi 15,0 N. Bila massa jenis air adalah 1,00 x 10 3 kg/m 3 .dan percepatan gravitasinya 10 m/s 2 maka massa jenis kaca adalah ........ A . 1,5 x 10 3 kg/m 3 D . 4,5 x 10 3 kg/m 3 3 3 B . 2,5 x 10 kg/m E . 5,5 x 10 3 kg/m³ C . 3,5 x 10 3 kg/m 3 Kunci : B Penyelesaian : FA = W - Wz = 25 - 15 = 10

9 . Pernyataan yang berkaitan dengan peristiwa radiasi kalor di bawah ini, yang benar adalah........ Ebtanas/Fisika/Tahun 1999

3

A . kalor berpindah dalam bentuk cahaya tampak B . kalor berpindah memerlukan zat perantara C . laju kalor yang diterima benda sama dengan saat melepaskannya D . benda hitam lebih muda menyerap kalor daripada melepaskannya E . energi total yang dipancarkan dari permukaan benda tidak bergantung suhunya Kunci : D Penyelesaian : Pernyataan yang berhubungan dengan pertistiwa radiasi kalor adalah benda hitam lebih muda menyerap kalor daripada melepaskannya. 10 . Pada gambar di bawah ini !

bila diketahui q 1 = q 2 = 10 µC, maka besar dan kuat medan di titik P adalah ....

A . 1,25 x 10 8 N/C menuju q 1 8 B . 1,25 x 10 N/C menuju q 2 C . 0,75 x 10 8 N/C menuju q 1 Kunci : B Penyelesaian :

D . 0,75 x 10 8 N/C menuju q 2 8 E . 0,25 x 10 N/C menuju q 1

11 . Tiga buah kapasitor dengan kapasitas masing-masing 2µF , 3 µF , dan 6 µF disusun seri, kemudian dihubungkan ke sumber tegangan 6 volt. Tegangan pada kapasitor 2 µF adalah ........ A . 6,0 volt D . 1,0 volt B . 3,0 volt E . 0,3 volt C . 2,0 volt Kunci : B Penyelesaian :


4

12 . Di antara faktor-faktor berikut ini: (1) panjang penghantar (2) luas penampang penghantar (3) hambatan jenis (4) massa jenis Yang mempengaruhi hambatan penghantar adalah .... D . (2) dan (4) A . (1), (2), dan (3) E . (4) saja B . (1), (2), (3), dan (4) C . (1) dan (3) Kunci : A Penyelesaian :

13 . Pada gambar rangkaian hambatan di bawah ini !

I 1 = 900 mA.Kuat arus I 2 adalah .....

A . 0,1 A B . 0,3A C . 0,9A Kunci : D Penyelesaian : V1 = V2 II 1 (30 + 30) = I 2 (10 + 10) 60 I 1 = 20 I 2 60 . 0,9 = 20 I 2 54 = 20 I 2 I 2 = 2,7 A

D . 2,7A E . 8,1 A

14 . Sebuah solder listrik 40 watt; 220 volt dipasang pada sumber tegangan 110 volt. Energi listrik yang diserap selama 5 menit adalah .... A . 6000 joule D . 100 joule B . 3000 joule E . 50 joule C . 200joule Kunci : E Penyelesaian : Ebtanas/Fisika/Tahun 1999

5

W=P.t = 10 . 5 . 60 = 3000 Joule 15 . Perhatikan gambar-gambar medan magnetik B dan penghantar berarus I berikut !

Gambar-gambar yang memperlihatkan arah B yang ditimbulkan oleh t adalah .... A . (1), (2), dan (3) D . (2) dan (4) B . (1), (2), (3), dan (4) E . (4) saja C . (1) dan (3) Kunci : E Penyelesaian : (4) saja 16 . Pada gambar berikut, I adalah arus listrik, U dan S adalah kutub utara dan kutub selatan magnet, F adalah gaya magnetik.


6

Arah F yang benar diperlihatkan pada gambar .... A . (1) dan (2) D . (2), (3) dan (4) B . (1), (2), dan (3) E . (3) dan (4) C . (1) dan (4) Kunci : A Penyelesaian : (1), (2) dan (3) 17 . Sebuah transformator dihubungkan ke sumber listrik bertegangan 200 Vac. Transformator itu digunakan untuk menjalankan alat listrik yang tegangan kerjanya 12 Vac. Transformator memiliki efisiensi 90 %. Agar alat dapat bekerja normal, sumber listrik harus mengeluarkan arus 2,5A. Daya alat listrik itu adalah ........ A . 555,6 W D . 80 W B . 500 W E . 72 W C . 450 W Kunci : C Penyelesaian : V 1 = 200 V I 1 = 2,5 A V 2 = 12 V µ = 90 %

P 2 = 450 w 18 . Sebuah benda terletak pada jarak 5 cm di depan sebuah cermin cekung yang berjari-jari 20 cm. Sifat bayangan benda yang terbentuk oleh cermin adalah ........ Ebtanas/Fisika/Tahun 1999

7

A . nyata, tegak, diperkecil B . nyata, terbalik, diperbesar C . nyata, tegak, diperbesar D . maya, tegak, diperkecil E . maya, terbalik, diperbesar Kunci : C Penyelesaian :

19 . Sebuah lensa bikonveks yang berjari-jari 30 cm dan 20 cm, serta indeks bias 1,5 berada di udara. Jarak fokus lensa tersebut adalah ........ A . 75 cm D . 24 cm B . 45 cm E . 12 cm C . 30 cm Kunci : D Penyelesaian :

20 . Pada lintasan dasar, elektron atom hidrogen memiliki energi sebesar =13,6 eV. Saat elektron atom hidrogen berpindah lintasan dari bilangan kuantum n =1 ke bilangan kuantum n = 2, maka yang terjadi pada atom tersebut adalah .... A . menyerap energi sebesar 13,4 eV B . memancarkan energi sebesar 10,2 eV C . menyerap energi sebesar 10,2 eV D . memancarkan energi sebesar 3,4 eV E . menyerap energi sebesar 3,4 eV Kunci : C Penyelesaian :

= 10, 2 eV (menyerap)


8

21 . Pembekuan magma dalam litosfer yang proses pendinginannya sangat lambat menghasilkan kristal penuh dan besar-besar yang disebut ........ A . efusif D . klastik B . plutonik E . malihan C . porfirik Kunci : A Penyelesaian : efusif 22 . Fase bulan yang menyebabkan terjadinya gerhana matahari adalah ........ A . konjungsi dengan kedudukan bulan dekat ke bumi B . konjungsi dengan kedudukan bulan dekat ke matahari C . konjungsi dengan kedudukan bulan jauh dari bumi D . oposisi dengan kedudukan bulan dekat ke bumi E . oposisi dengan kedudukan bulan jauh ke bumi Kunci : B Penyelesaian : Konjungsi dengan kedudukan bulan dekat matahari. 23 . Tempat bintang P pada

= 8 wb adalah seperti gambar di bawah ini !

Ascencio recta bintang P adalah ........ A . 135° B . 165° C . 175° Kunci : B Penyelesaian : Waktu bintang = 8 x 15 = 120° Ascencio recta = 120°+ 45° = 165°

D . 215° E . 225°

24 . Bujur astronomik bintang P pada gambar di bawah ini adalah ........


9

A . 45° D . 180° B . 90° E . 225° C . 135° Kunci : C Penyelesaian : Bujur astronomik bintang P pada garis KEU-KES adalah 135° 25 . Gerak sebuah benda memiliki persamaan posisi Semua besaran menggunakan satuan dasar SI. Pernyataan-pernyataan berikut ini berkaitan dengan gerak tersebut di atas. (1) Benda memiliki koordinat awal (4,3) m (2) Setelah 1 s, perpindahannya 10 m (3) Benda memiliki percepatan 5 m/s². (4) Geraknya lurus berubah beraturan. Pernyataan yang benar adalah ........ A . (1), (2) dan (3) D . (2), (3) dan (4) B . (1) dan (3) E . (2) dan (4) C . (1) dan (4) Kunci : E Penyelesaian :

26 . Dalam waktu 2 sekon, benda yang berotasi mengalami perubahan kecepatan dari 4 rad/s menjadi 20 rad/s. Selama waktu tersebut, titik C (berada pada benda tersebut) mendapat percepatan tangensial rata-rata sebesar 1,6 m/s 2 . Jarak C ke sumbu putar adalah ........ D . 10 cm A . 0,1 cm E . 20 cm B . 0,2 cm C . 5 cm Kunci : E Penyelesaian : wt = wo + at a = a . R 20 = 4 + a . 2 1,6 = 8 . R 16 = 2a R = 0,2m a = 8 rad / dt2 = 20 cm 27 . Pada gambar di bawah ini, massa balok A, beban B dan roda katrol berongga C masing-masing adalah 7 kg, 2 kg, dari 1 kg. Percepatan gravitasi 10 m/s². Tegangan tali T, adalah ........


10

A . 20 N B . 16 N C . 14 N Kunci : A Penyelesaian : Benda B WB = T1 T1 = 20 N

D. 8N E. 7N

28 . Berikut ini adalah pernyataan-pernyataan yang berkaitan dengan energi pada gerak harmonik. (1) Energi potensialnya berbanding langsung dengan simpangannya (2) Energi kinetiknya berbanding langsung dengan kelajuannya (3) Energi kinetiknya menjadi maksimum bila fasenya

.

(4) Energi potensialnya nol bila energi kinetiknya maksimum. Pernyataan yang benar adalah .... A . (1) dan (2) D . (2), (3) dan (4) B . (1), (2), dan (3) E . (3) dan (4) C . (1) dan (4) Kunci : C Penyelesaian : (1) dan (4) 29 . Di antara besaran fisik berikut: (1) massa pipa organa (2) panjang pipa organa (3) suhu udara Yang mempengaruhi frekuensi nada pipa organa adalah .... D . (2) dan (3) A . (1) E . (3) B . (1) dan (2) C . (2) Kunci : C Penyelesaian :

30 . Sebuah mesin jahit yang sedang bekerja menghasilkan intensitas bunyi sebesar 2 x 10 -9 2 -12 2 W/m . Jika intensitas ambang bunyi =10 W/m maka dari 5 mesin jahit sejenis yang sedang bekerja bersamaan, dihasilkan taraf intensitas bunyi sebesar ........ A . 400 dB D . 75 dB B . 300 dB E . 40 dB C . 150 dB Kunci : E Penyelesaian :

= 40 dB


11

31 . Pada gambar di bawah ini!

T 1 dan T 2 masing-masing adalah tegangan sepanjang tali AB dan BC. Pada sistem keseimbangan tersebut berlaku ketentuan ........ A . T1 - T 2 + 20 = 0 D . T 1 + 20 = 0 B . T 1 = 40 E . T 1 - 2T 2 + 20 = 0 C . T1 - 2T 2 + 20 = 0 Kunci : B Penyelesaian :

T 1 = 40

32 . Dalam suatu ruangan terdapat 800 miligram gas dengan tekanan 1 atmosfer. Kelanjutan rata-rata partikel gas tersebut adalah 750 m/s. Jika 1 atmosfer =105 N/m 2 , maka volume ruangan tersebut adalah .... A . 1,5 x 10 -3 m 3 D . 1,5 x 10 -2 m 3 B . 2 x 10 -3 m 3 E . 1,5 x 10 -2 m 3 -3 3 C . 6,7 x 10 m Kunci : A Penyelesaian :

33 . Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut! (1) Pada proses isokhorik, gas tidak melakukan usaha Ebtanas/Fisika/Tahun 1999

12

(2) Pada proses isobarik, gas selalu mengembang. (3) Pada proses adiabatik, gas selalu mengembang. (4) Pada proses isotermik, energi dalam gas tetap. Pernyataan yang sesuai dengan konsep termodinamika adalah A . (1) dan (2) D . (2), (3) dan (4) B . (1), (2); dan (3) E . (3) dan (4) C . (1) dan (4) Kunci : A Penyelesaian : (1) dan (2) Jawaban :A 34 . Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut! (1) Tidak menghambat arus searah. (2) Sukar menghantar arus berfrekuensi tinggi (3) Mampu menyimpan energi listrik secara permanen. Pernyataan yang sesuai dengan sifat induktor murni adalah ........ A . (1) saja D . (2) dan (3) B . (1) dan (2) E . (3) saja C . (2) saja Kunci : D Penyelesaian : (2) dan (3) 35 . Karena pengaruh arus bolak-balik maka pada rangkaian seri diperoleh data yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini !

Berdasarkan data tersebut, maka V AB (tegangan antara A dan B) adalah ....

A . 60 V B . 80 V C . 100 V Kunci : A Penyelesaian : 2 2 2 V = VR + VC 10 4 = 80 2 + V C 2 V C = 60 V

D . 120 V E . 140 V

4

2

10 = 6400 + V C V 2 = 3600

36 . Di antara faktor-faktor berikut: (1) jumlah lilitan kumparan (2) laju perubahan fluks magnetik (3) hambatan luar Yang mempengaruhi gaya gerak listrik induksi pada kumparan adalah .... A . (1) saja D . (2) dan (3) B . (1) dan (2) E . (3) saja C . (2) saja Kunci : B Penyelesaian : Ebtanas/Fisika/Tahun 1999

13

37 . Di antara pernyataan berikut : (1) dapat dimanfaatkan dalam bidang fotografi (2) untuk merambatnya diperlukan medium (3) merupakan gelombang longitudinal (4) di udara memiliki kecepatan 3 x 10 8 m/s Yang merupakan sifat gelombang elektromagnetik adalah ........ A . (1) dan (2) D . (2), (3) dan (4) B . (1), (2), dan (3) E . (3) dan (4) C . (1) dan (4) Kunci : E Penyelesaian : (3) dan (4) 38 . Sebuah pesawat ruang angkasa yang mengitari bumi sambil memancarkan sinyal diamati dari bumi. Kecepatan pesawat 0,6 c. Ternyata sinyal memiliki periode 24 menit. Jika c adalah laju cahaya di udara maka perioda sinyal yang sebenarnya adalah ........ A . 40 menit D . 19,2 menit B . 30 menit E . 14,4 menit C . 24 menit Kunci : E Penyelesaian : Diket : to = 24 menit V = 0,6 C Ditanya : t = .......... Jawab :

39 . Sebuah partikel yang massanya 4 x 10 -3 kg bergerak dengan kecepatan 1,5 x 10 8 m/s. Bila tetapan Planck besarnya 6 x 10 -34 Js maka panjang gelombang partikel tersebut adalah ........ A . 0,1A D . 0,8A B . 0,2A E . 1,0 A C . 0,6A Kunci : E Penyelesaian :

40 . Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut! (1) Ikatan ionik terjadi bila salah satu atom menangkap elektron yang dilepas atom pasangannya. (2) Ikatan ionik terjadi bila salah satu atom mempunyai gaya magnetik. (3) Ikatan ionik terjadi sebagai akibat adanya kecenderungan atom untuk Ebtanas/Fisika/Tahun 1999

14

menutup kulit terluarnya dengan cara pemakaian elektron sekutu. Pernyataan yang benar adalah ........ A . (1) saja D . (2) dan (3) B . (1) dan (2) E . (3) saja C . (2) saja Kunci : A Penyelesaian : (1) saja 41 . Di antara pernyataan-pernyataan di bawah ini: (1) satu elektron dari atom arsen mengambil bagian dalam ikatan kovalen (2) satu elektron dari atom arsen menjadi elektron bebas (3) secara keseluruhan bahan semikonduktor bermuatan negatif (4) semikonduktor silikon ini menjadi semikonduktor jenis-n Yang berlaku pada kristal silikon yang dikotori arsen adalah ........ D . (2) dan (4) A . (1), (2), dan (3) E . (4) saja B . (1), (2), (3) dan (4) C . (1) dan (3) Kunci : D Penyelesaian : (2) dan (4) 42 . Perhatikan rangkaian transistor sebagai saklar pada gambar di bawah !

Lampu L menjadi padam bila LDR disinari terjadi pada rangkaian nomor ........ A . (1), (2), dan (3) D . (2) dan (4) B . (1), (2), (3) dan (4) E . (4) saja C . (1) dan (3) Kunci : C Penyelesaian : (1) dan (3)


15

43 . Perhatikan reaksi fusi : Diketahui massa inti

massa inti

massa inti

Bila 1 sma setara dengan energi sebesar 931 MeV maka jumlah energi yang dilepaskan pada reaksi fusi tersebut adalah ........ A . 12,7547 MeV D . 18,0855 MeV B . 16,8442 MeV E . 19,8544 MeV C . 17,5028 MeV Kunci : A Penyelesaian :

E=

m . C 2 = 1,37 . 10 -2 .931 = 12,7547 MeV

44 . Lapisan atmosfer matahari paling bawah yang materialnya sangat jarang adalah ........ A . khromosfer D . prominensa B . fotosfer E . flare C . korona Kunci : A Penyelesaian : Khromosfer 45 . Teori Big Bang di antaranya menyatakan ........ A . materi-materi di alam semesta dapat terbentuk secara terus-menerus B . materi-materi di alam semesta akan mengerut kembali sebagai akibat adanya gaya gravitasi C . seluruh materi dan tenaga yang ada di alam ini pernah berasal dari satu kesatuan yang berbentuk bola raksasa D . semua materi di alam ini bergerak saling menjauh karena pada awalnya materi-materi tersebut termampatkan E . segala sesuatu di alam semesta ini tampaknya sama walaupun terjadi pergeseran galaksi-galaksi Kunci : C Penyelesaian : seluruh materi dan tenaga yang ada di alam ini pernah berasal dari satu kesatuan yang berbentuk bola raksasa. 46 . Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) gerak sebuah mobil pada gambar di bawah ini ! Bila luas daerah di bawah grafik (yang diarsir) adalah 48 m maka kecepatan mobil saat 4 sekon


16

A . 10 m/s B . 12 m/s C . 16 m/s Kunci : D Penyelesaian :

D . 20 m/s E . 24 m/s

47 . Gelombang transversal merambat sepanjang tali AB. Persamaan gelombang di titik A dirumuskan

Semua besaran menggunakan satuan dasar SI.

Jika x adalah jarak AB, maka di antara ketentuan berikut : (1) gelombang memiliki panjang gelombang 0,5m (2) simpanan maksimum titik B adalah 8 cm (3) periode gelombangnya adalah 0,05 s (4) gelombang memiliki amplitudo 4 cm. Yang benar adalah ...... A . (1) dan (2) D . (2), (3) dan (4) B . (1), (2), dan (3) E . (3) dan (4) C . (1) dan (4) Kunci : A Penyelesaian :

y max = 0, 08 m = 8 cm 48 . Pada gambar di bawah ini, Z adalah titik berat batang AB. Jika sistem dalam keadaan seimbang maka massa batang AB adalah ........


17

A . 5 Kg B . 10Kg C . 15 Kg Kunci : D Penyelesaian : T = 100 N Tp = 0 w . 1 . 100 . 2 = 0 m . g = 200 m . 10 = 200 m = 20 kg

D . 20 Kg E . 30 Kg

49 . Pasangan-pasangan bilangan kuantum di bawah ini yang dapat menggambarkan keadaan salah satu elektron kulit terluar atom 12 Mg adalah ....

A. A B. B C. C Kunci : D

D. D E. E

50 .

Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) gerak sebuah mobil pada gambar di atas ! Bila luas daerah di bawah grafik (yang diarsir) adalah 48 m, maka kecepatan mobil saat 4 sekon adalah .........


18

A . 10 m/s B . 12 m/s C . 16 m/s Kunci : D Penyelesaian :


D . 20 m/s E . 24 m/s

19